Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ sáu, 24/09/2010 18:21 (GMT+7)

Triển vọng & tính chuyên biệt của enzym

10.000 enzym có trong thiên nhiên, cho đến nay, hơn 3.000 đã được mô tả chi tiết. Enzym hiện diện trong tế bào với số phân tử rất khác nhau, từ 1.000 đến 10.000. Enzym đóng vai trò xúc tác sinh học, chuyển hóa chất hưu cơ này thành chất hữu cơ khác.

Nhờ có enzym, phản ứng hóa học trong cơ thể diễn ra dễ dàng với vận tốc cực mạnh, gấp 1.000 tỷ lần nếu xảy ra tự nhiên. Enzym giúp cho sự sống sinh vật hoàn hảo hơn. Biến đường thành cồn và carbon dioxid là chuyện trong giây phút của enzym trong tế bào men, nếu không có việc chuyển hóa, phải mất cả ngàn năm mà cũng gần như không thể thực hiện được.

Hầu hết các enzym bản chát là protein, tuy nhiên RNA cũng có thể hoạt động như một chất xúc tác sinh học. Chúng thuộc loại ribozym, có nhiệm vụ phân đoạn các phân tử RNA.

Trong phạm vi của tế bào, với kích thước chỉ từ 1/10 đến 1/1.000 mm, hàng ngàn phản ứng nhờ có sự xúc tác của enzym đã diễn ra trong từng giây với sự chọn lọc chặt chẽ một cách kỳ diệu. Phản ứng chỉ xảy ra khi phân tử enzym nhận ra đối tác tương thích giữa hàng ngàn phân tử hợp chất khác nhau trong tế bào.

Tính chọn lọc chặt chẽ kỳ diệu của enzym đã được nhà khoa học người Đức Emil Fischer giải thích bằng lý thuyết “Ống khóa và chìa khóa” vào năm 1894. Fischer cho rằng, nếu điểm hoạt động của enzym là một cái lõm trên bề mặt phân tử thì đối tác tương hợp của nó phải có bộ phận lồi có hình dạng khít khao để lắp vào cái lõm của enzym. Lúc ấy, enzym mới vận hành được chức năng xúc tác và enzym sẽ bất hoạt, nếu có sự sai sót, dù rất nhỏ trong việc lắp ghép này.

Lý thuyết “Ống khóa và chìa khóa” của Emil Fischer lúc đầu đã giải thích được tính chuyên biệt của enzym, sau nhanh chóng trở nên phổ biến và thành quy luật tổng quát. Nó được áp dụng để chế tạo ra đối tác cạnh tranh với thụ thể enzym khi muốn làm enzym mất hoạt tính.

Một ví dụ về tính chuyên biệt cao enzym, thể hiện trong việc chuyển hóa đường glucose:

Trong một ống nghiệm chứa nhiều loại carbon hydrat như: glucose, fructose, saccharose, maltose và tinh bột, người ta cho vào enzym glucose oxidase (GOD). Sau một thời gian ngắn, glucose trong hỗn hợp biến mất, thay vào đó là gluconolacton. Các loại carbon hydrat còn lại không thay đổi: rõ ràng GOD đã chuyển hóa glucose thành gluconolacton. Vì vậy, glucose được gọi là chất đối tác tương thích của enzym GOD và gluconolacton là chất chuyển hóa của glucose.

Tuy nhiên, tính chuyên biệt của enzym không hoàn toàn tuyệt đối. Vì nếu mỗi hợp chất trong thiên nhiên phải có một enzym đi kèm để được chuyển hóa thì số enzym sẽ phải vô cùng lớn. Do đó, bên cạnh một số enzym chuyên biệt, có những enzym đa năng hơn, có nhiều đối tác hơn. Phần lớn các enzym đa năng là những enzym ngoại bào, tuy được sản xuất trong tế bào nhưng hoạt động ở ngoài tế bào như: protease, amylase….

Như protease là enzym có tính năng thủy giải nhiều loại protein với các kích thước phân tử lớn nhỏ khác nhau, trong đó có trypsinvaf subtilisin.

Trypsin: có trong ống tiêu hóa, có khả năng cắt vụn tất cả các loại protein do thức ăn đưa vào, và thủy giải tiếp các protein. Tuy đa năng, nhưng có tính chính xác rất cao, có thể phân đoạn ngay các mối nối hóa học carboxyl của lysin và arginin. Đặc tính chính xác này giúp cho trypsin trở thành phương tiện hữu hiệu trong công nghiệp tổng hợp sinh học như chuyển insulin của heo thành thuốc insulin chữa bệnh cho người.

Subtilisin: do vi khuẩn Bacillus subtilistrong ruột tiết ra, có khả năng thủy giải rất nhiều loại protein vì đối tác rất rộng. Nhưng ít được dùng trong công nghiệp tổng hợp sinh học, vì khó xác định được vị trí cắt các peptid.

Enzym là nhân tố cần thiết để khởi động mọi phản ứng sinh học. Do đó, nghiên cứu khám phá và ứng dụng enzym là một hướng đi nhiều triển vọng.

Xem Thêm

Thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức
Sáng ngày 28/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã phối hợp với Viện Khoa học và Quản lý kinh tế (IESEM) tổ chức hội thảo "Thực trạng và giải pháp thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0".
Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.

Tin mới

Gia Lai: Liên hiệp các Hội tổ chức tập huấn kỹ năng truyền thông
Ngày 4/8, Liên hiệp các Hội KH&KT Gia Lai (Liên hiệp Hội) đã tổ chức lớp tập huấn “Kỹ năng xây dựng tin, bài trong bối cảnh truyền thông hiện nay” với sự tham dự của ông Lê Anh Tuân – Phó Chủ tịch Liên hiệp Hội, Nhà báo Lương Văn Danh – Phó Giám đốc Báo và Phát thanh – Truyền hình Gia Lai, báo cáo viên của lớp tập huấn; cùng khoảng 50 học viên đến từ các đơn vị thành viên Liên hiệp Hội.
Liên hiệp Hội Việt Nam làm việc với Quỹ VinFuture
Chiều ngày 03/8, tại trụ sở Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam), đại diện Liên hiệp Hội Việt Nam đã có buổi gặp mặt, làm việc với đại diện Quỹ VinFuture (Tập đoàn Vingroup) nhằm trao đổi, thảo luận sâu về tiềm năng và cơ hợp tác giữa hai đơn vị.
Cần bãi bỏ các thủ tục chồng chéo trong lĩnh vực nông nghiệp và môi trường
Đây là ý kiến của nhiều đại biểu tham dự hội thảo “Góp ý kiến Dự thảo Luật sửa đổi, bổ sung một số điều liên quan đến thủ tục hành chính, điều kiện kinh doanh trong lĩnh vực nông nghiệp và môi trường” vừa diễn ra sáng nay 4/8 tại trụ sở Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam.
Đắk Lắk: Trí thức khoa học và công nghệ - góp phần phát triển nhanh, bền vững của tỉnh
Sau hợp nhất tỉnh Đắk Lắk và Phú Yên, không gian phát triển mới mở ra nhiều cơ hội, đồng thời đặt ra những yêu cầu mới đối với đội ngũ trí thức khoa học và công nghệ. Đại hội đại biểu Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Đắk Lắk nhiệm kỳ 2026–2031 là dấu mốc quan trọng, khẳng định quyết tâm tập hợp, phát huy trí tuệ đội ngũ trí thức, đóng góp vào sự phát triển nhanh và bền vững của tỉnh.
Vĩnh Long: Thúc đẩy ứng dụng công nghệ sinh học trong phát triển bền vững
Chiều ngày 31/7/2026, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh (Liên hiệp Hội) phối hợp với Sở Khoa học và Công nghệ, Sở Nông nghiệp và Môi trường cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) đã tổ chức Hội thảo khoa học với chủ đề: “Ứng dụng công nghệ sinh học trong phát triển bền vững tỉnh Vĩnh Long: Kết nối nghiên cứu, chuyển giao và đổi mới sáng tạo”
Hội nghị Ban Chấp hành Đảng bộ Liên hiệp Hội Việt Nam tháng 7/2026: xem xét nhiều nội dung quan trọng
Chiều ngày 31/7/2026, Ban Chấp hành Đảng bộ Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) tổ chức hội nghị thường kỳ để thảo luận và cho ý kiến nhiều nội dung quan trọng về công tác tổ chức xây dựng Đảng, kiểm tra, giám sát, phát triển đảng viên và chuẩn bị cho Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ IX, nhiệm kỳ 2026 - 2031.